HANDBUCH BIOENERGIE-KLEINANLAGEN. SUB Göttingen

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Alexandra Ackermann
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1 HANDBUCH BIOENERGIE-KLEINANLAGEN SUB Göttingen B I <?,: - " " r -:- M Autoren Dr agr Hans Hartmann (Herausgeber) Dipl Ing Klaus Thuneke Dipl Forstwirt Dipl -Ing (BA) Alexander Holdnch Dipl Phys Paul Roßmann

2 Inhalts^ Ziele des Leitfadens Ausgangslage 8 12 Ziele 8 13 Abgrenzung 9 Biogene Brennstoffe im Energiesystem Globale Vorteile der Biomasse Definitionen Energieverbrauch in Deutschland Technische Nutzungspfade für Biomasse Potenziale 14 Bereitstellung von Festbrennstoffen 15 ALEXANDER HOLDRICH 31 Rohstoffangebot und herkunft Durchforstungs und Waldrestholz Be und Verarbeitungsruckstande Reststoffe der Landschaftspflege Festbrennstoffe aus der Landwirtschaft Altholz Bereitstellungsketten (Übersicht) Ernte und Aufbereitung Brennholzwerbung im Wald Die Axt Die Motorsage Die weitere Ausrüstung Arbeitsablauf und Arbeitssicherheit Scheitholzaufbereitung Sagen Spalten Kombinierte Sage Spaltmaschinen Stapel und Umschlagshilfen 27

3 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Techniken der Hackschnitzelerzeugung Hacker Schredder und Zerspaner Brikett und Pelletherstellung Brikettierung Pelletierung Lagerung Lagerungsrisiken Lagerungstechniken Scheitholz Hackschnitzel Pellets Entnahme und Beschickungssysteme Trocknung Grundlegendes zur Trocknung Trocknungsverfahren Naturliche Trocknung Trocknung durch Belüftung Trocknungseinrichtungen 49 Brennstoffeigenschaften und Mengenplanung Elementarzusammensetzung Hauptelemente Emissionsrelevante Elemente Spurenelemente (Schwermetalle) Weitere Brennstoffeigenschaften und ihre Bedeutung Wassergehalt und Brennstoff Feuchte Heizwert Brennwert Aschegehalt Ascheerweichungsverhalten Physikalisch mechanische Eigenschaften Brennstoffmengenrechnung (Umrechnungszahlen) 57 Grundlegendes zur Feststoff-Verbrennung Begriffsdefmitionen * Ablauf der Verbrennung Anforderungen an die Feuerungskonstruktion Feuerungstechnische Besonderheiten der Beschickungsarten 66

4 Inhaltsverzeichnis 6 Feuerungen und Anlagentechnik 68 PAUL ROSSMANN 61 Handbeschickte Feuerungen Bauarten und Verbrennungsprinzipien Durchbrand Oberer Abbrand Unterer Abbrand Einzelfeuerstatten Offene Kamine Zimmerofen Kaminofen Speicherofen Kuchenherde 75 " t Pelletofen Erweiterte Einzelfeuerstatten Zentralheizungsherde Erweiterte Kachelofen oder Kamine Pelletofen mit Wasserwarmeubertrager Zentralheizungskessel (handbeschickt) Funktionsweise Einsatzbereiche Varianten und Ausstattung Regelung Warmespeicher Kombination mit anderen Warmeerzeugern Automatisch beschickte Feuerungen Bauarten und Feuerungstypen Unterschubfeuerungen Queremschubfeuerungen Abwurffeuerungen (Pelletfeuerungen) Halmgutfeuerungen Feuerungskomponenten und Systemeinbindung Sicherheitseinrichtungen Regelung Schornsteinsysteme Kleine Warmenetze 99 Wirkungsgrad, Emissionen, Aschequahtaf 103 ALEXANDER HOLDRICH 71 Wirkungsgrade von Holzfeuerungen Schadstoffemissionen Bedeutung und Bezugsgroßen Emissionsniveau von Biomassefeuerungen Emissionen von Einzelfeuerstatten Emissionen von Holzheizkesseln Emissionen von Halmgutfeuerungen Aschequalitat und Verwendung 111

5 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen 8 Rechtliche Anforderungen und Vorschriften 113 PAUL ROSSMANN 81 Zulassung von Feuerungsanlagen Bauliche Anforderungen Verbrennungsluftversorgung Aufstellort der Feuerung und dessen Nutzung als Brennstoff lager Abgasanlagen Kammkehrung Zulassige Brennstoffe und deren Einsatzbereich Anforderungen Emissionsbegrenzungen und Überwachung Anforderungen an den Anlagenbetrieb Emissionsbegrenzungen Emissionsuberwachung 125 Kosten der Festbrennstoffnutzung Brennstoffpreise und kosten Anlagenkosten Kostenberechnung Berechnungsgrundlagen Beispielrechnungen Stationare Nutzung von Pflanzenölen 138 KLAUS THUNEKE 101 Olgewmnung und reimgung Kraftstoffeigenschaften Energetische Nutzung Pflanzenolmotoren Pflanzenöl BHKW Thermische Nutzung in Olbrennern Planungs und Betriebshinweise Anforderungen und Vorschriften Genehmigung Emissionsbegrenzungen Vermeidung von Gefahrdungen Steuerliche Regelungen Stromeinspeisung und Vergütung Emissionen und Wirkungsgrade Kosten und Wirtschaftlichkeit Berechnungsgrundlagen Wirtschaftlichkeitsrechnung Quellenverzeichnis 157

6 Inhaltsverzeichnis Anhang 165 Anhang A Bauarten von Kreissagen Holzspaltern und Schneid Spaltgeraten 166 Anhang B Bauarten von mobilen Holzhackern 167 Anhang C Bauarten von Einzelfeuerstatten für Holzbrennstoffe 168 Anhang D Bauarten von Zentralheizungskesseln für Festbrennstoffe (Klemanlagen) 170 Anhang E Adressenlisten zu den Hersteilerverzeichnissen in Anhang A bis D und zum Thema Pflanzenöl 172 Anhang F Informationsstellen für öffentliche Fordermaßnahmen 181 Anhang G Weiterfuhrende Literatur (Bucher und andere Quellen) 181 Anhang H Energieeinheiten und Umrechnungsfaktoren 182 Anhang I h Faktoren (F) zur Umrechnung von normierten Massenkonzentrationen auf energiemengenbezogene Emissionen 183 Anhang J Faktoren (F) zur Umrechnung von Emissionsangaben bei unterschiedlichem Bezugssauerstoffgehalt 184 n D rs. U UNIV

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